Radboud Universiteit Nijmegen
Migratie uit Afrika heeft menselijk afweersysteem veranderd
Het menselijke afweersysteem is door natuurlijke selectie veranderd
nadat de vroege mens zich vanuit Afrika over de rest van de wereld
verspreidde. Een opmerkelijk verschil in de verspreiding van
genvarianten over de werelddelen is verklaarbaar met behulp van de
evolutietheorie. Dat blijkt uit onderzoek van het Nijmegen Centre for
Molecular Life Sciences (NCMLS) naar de genetische variatie van de
receptor TLR4. Zij rapporteren hierover op de website van het
wetenschappelijke tijdschrift PNAS (Proceedings of the National
Academy of Sciences of the United States of America).
Een klein onderdeel van het menselijke immuunsysteem, TLR4 (toll-like
receptor 4) genaamd, speurt naar de aanwezigheid van bepaalde
bacteriën in het lichaam en stelt het immuunsysteem daarmee in staat
om deze bacteriën onschadelijk te maken. Het gen dat codeert voor
TLR4, komt in drie vormen voor: het `gewone' wilde type; een variant
met een afwijking op genlocatie 299 en een variant met twee
afwijkingen: zowel op locatie 299 als op locatie 399. Deze drie vormen
zijn niet gelijk over de werelddelen verspreid, ontdekten Bart
Ferwerda, Mihai Netea en andere onderzoekers van het NCMLS en de
afdeling Interne Geneeskunde van het UMC St Radboud. Met hulp van
internationale collega's verzamelden ze genensets van vijftien
bevolkingsgroepen in Afrika, Europa, Azië en Zuid-Amerika.
Netea: 'Algemeen wordt aangenomen dat de eerste mensen in Afrika
woonden. Van daar verhuisden ze zo'n 55.000 jaar geleden naar Azië en
40.000 jaar geleden naar Europa. Vervolgens arriveerden 15.000 jaar
geleden de eerste mensen in de Amerika's. Nu is het opvallend dat in
Afrika alle drie de vormen van het TLR4-gen voorkomen, terwijl in
Europa alleen het wilde type en de variant 299-399 aanwezig zijn. In
Azië en Zuid-Amerika wordt uitsluitend het wilde type aangetroffen.'
Twee gezichten
Netea en Ferwerda hebben aanvullend onderzoek gedaan naar de functie
van de genvarianten. Ze ontdekten dat de mutatie op locatie 299 de
gevoeligheid voor sepsis (bloedvergiftiging) vergroot. Tegelijkertijd
biedt deze mutatie juist bescherming tegen een ernstige, veelal
dodelijke vorm van malaria, de cerebrale malaria.
Uit deze twee `gezichten' van de mutatie is te verklaren waarom hij in
Afrika wel aanwezig is en in de rest van de wereld niet. In Afrika
komt de parasiet voor die cerebrale malaria veroorzaakt. Daar kan de
bescherming die de 299-variant biedt dus het verschil uitmaken tussen
leven en dood. In de rest van de wereld komt deze ernstige malaria
niet voor. Toen deze genvariant met de menselijke soort vanuit Afrika
uitzwermde over andere werelddelen, verviel dus het nut dat hij bood.
De extra gevoeligheid voor de veelal dodelijke sepsis leidde ertoe dat
de 299-variant daar als gevolg van natuurlijke selectie uitstierf. In
Afrika kon hij zich tot op de dag van vandaag in een stabiele
verhouding met de andere vormen van het gen handhaven, dankzij de
bescherming tegen de malariaparasiet.
Toeval
Netea ontdekte ook dat de variant met twee mutaties, op de locaties
299 én 399, qua functioneren niet afwijkt van het wilde type zonder
mutaties. Blijkbaar neutraliseert de 399-mutatie het effect van de
299-mutatie. De variant 299-399 heeft dus geen evolutionair voordeel
en ook geen evolutionair nadeel ten opzichte van het wilde type. Het
kon zich naast het wilde type gewoon handhaven. Maar waarom is het dan
helemaal afwezig in Zuid-Amerika? Netea: `De evolutietheorie is
gebaseerd op twee principes: enerzijds de natuurlijke selectie,
anderzijds het toeval. Dat de variant 299-399 in Zuid-Amerika niet
gevonden wordt, kan het gevolg zijn van toeval. Het is heel goed
mogelijk dat degenen die zich uiteindelijk in Zuid-Amerika vestigden,
toevallig alleen mensen waren met het wilde type.'
Noot voor de pers